[实用新型]一种消雷装置

说明书

本实用新型涉及一种消除雷电的装置。

为了防御雷击这种自然灾害，人们经过长期的实践，发明了避雷针、避雷器、避雷网，对防止雷击取得了积极的效果，但这些避雷装置或设施还存在着防护范围小，要求接地电阻很小等问题，所以雷击现象仍不断发生。随着科学技术的发展，近年来人们研究和试验了各种各样的消雷器，如美国消雷公司推出的感应电离消雷装置，中国专利公报也公开了一些消雷器，但已公开的这些消雷器一般只能消除直击雷，对平行雷、绕击雷则因为消雷器的结构（如底部平直，消雷针只指向空中上方或水平方向）及所用的材料导致消散电流太小，一般只有几毫安，因而无法完全消除雷击。整个消雷器如有导磁材料（如普通钢材），还会使消雷器在消除雷击时产生严重剩磁，这样就不能快速地感应雷电场的极性变化。

本实用新型的目的是提供一种既能消除突然而来的闪击雷电，还能在雷电形成之初就能根据雷电场的强度将雷电提前消散的装置，使建筑物、通讯及电力设施免遭雷击的危害。

本实用新型以下面方式实现：设计一个能感应一定范围雷电场的雷电感应器，这种感应器为不导磁的金属架，上面密布有许多消雷针，金属架的顶端为引雷针。这种感应器能吸引较大空间范围的雷电场的电荷直接引入大地，也可将瞬间闪击的雷电通过本设计人设计的限流滤波器安全引入大地，这个限流滤波器的结构原理见本申请人申请的中国专利实用新型CN：91216547.2《输电线路消雷器》，它是由电感线圈和电容组成π型滤波器，电感线圈的绕组分别接在金属架的电流引下线和铁塔上，电容器是由包在电感外的三块金属板构成，包在里层的为内金属板，中间为接地金属板，最外层为外金属板，内金属板设有固定电极针，外金属板有可调电极针，共同指向接地金属板，接地金属板与大地相连接。当雷电击在引雷针上时，强大的电流瞬间加在电感上，其电感线圈将阻止它的变化，同时内外金属板与接地金属板之间形成的电容将雷电导通接地，金属板上设的电极针起到调整闪击电压的作用，又能使消雷器周围受到雷云电场感应产生高压电或遇雷击产生高压电时，电极针对地产生火花放电。

本实用新型能将雷电场提前消散的原因在于当带有电荷的云层在雷电感应器的上空飘过时，雷云电荷在消雷针上感应出异性电荷，并释放出来中和雷云电荷。电荷的流动使该方向电荷密度达到最大，雷云电场强度方向就指向消雷针，这样在较小面积金属架上的多根消雷针就可将周围较大面积的雷电感应过来，并迅速地将半径500米内未达到闪击的雷电荷消散掉。而对于来势迅猛的闪击雷电袭来时，安装在金属架上的引雷针首先受到雷击，强大的电流将被限流滤波器的电感线圈阻止其变化，并通过电容将雷电导通接地。

以下结合附图说明本实用新型的实施结构：

图1是雷电感应器的结构图；

图2是雷电感应器与限流滤波器连接后的结构图；

图中部件名称：

1、引雷针    2、引雷塔    3、消雷针

4、金属架    5、支撑杆    6、绝缘架

7、电流引下线    8、固定支撑杆    9、绝缘垫物

10、固定基座    11、限流滤波器输入端    12、电感线圈

13、外金属板    14、接地金属板    15、内金属板

16、可调电极针    17、固定电极针    18、绝缘体

19、限流滤波器输出端    20、接地端    21、铁塔

22、大地

图1及图2已经给出了本实用新型的一种实施例结构，图中的雷电感应器可设计成椭球状，（也可设计为其它形状，但椭球状效果最好）雷电感应器用不导磁钢（如不锈钢。不要使用铝材，因为它与不同材料的接触面将产生电离和发热效应）设计球面金属架4，球面上沿金属架密布不导磁钢做成的消雷针3，并使钢针指向空间的各个方位（至少有一根针指向地面），球面的中心向上用不导磁钢装成高出消雷针的引雷塔2，塔上安装指向空中的引雷针1。整个雷电感应器组装在固定基座10上，其电流引下线7接在限流滤波器输入端11上或直接接入大地22，雷电感应器下部是固定支撑杆8，并用绝缘垫物9隔开。支撑杆5用绝缘架6与雷电感应器相绝缘。雷电感应器上形成一个球形地电位电场，其中引雷塔上电场高于其它各方位电场。在空中雷电荷形成的过程中，雷电感应器上将感应出与雷电荷相反的电荷。引雷塔2上的强电场将雷电场的场强方向引向雷电感应器，使雷电感应器与雷电荷之间形成一个最强电场（与雷电感应器以外任何一点相比），该电场逐渐对地放电，使电场逐渐减弱从而达到消雷目的。